KR100454040B1 - Mechanical Face Seal Structure for High Pressure - Google Patents

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KR100454040B1
KR100454040B1 KR10-2001-0089249A KR20010089249A KR100454040B1 KR 100454040 B1 KR100454040 B1 KR 100454040B1 KR 20010089249 A KR20010089249 A KR 20010089249A KR 100454040 B1 KR100454040 B1 KR 100454040B1
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한국씰마스타주식회사
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Abstract

본 발명은 원자로 냉각재 펌프, 발전기의 터빈등과 같은 펌프 축(pump shaft)의 밀봉에 관한 것으로, 특히 고압에서 밀봉을 효과적으로 할 수 있는 미케니컬 페이스 씰에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the sealing of pump shafts, such as reactor coolant pumps, generator turbines, and the like, and more particularly to a mechanical face seal capable of sealing effectively at high pressures.

본 발명에서의 미케니컬 페이스 씰은 크게 로터(rotor)와 스테이터(stator)로 나뉘는데 로터와 스테이터는 씰 링(seal ring)과 씰 링내에 페이스 링(face ring)을 열박음 조립하는 방식으로 구성되는데 페이스 링 안쪽에 이너 링(21a)을 두고 이너 링(21a)의 열팽창계수가 씰 링(22)보다 큰 재료를 사용함으로써 고압의 환경에서 페이스 링 밀봉면의 편평도를 줄여주도록 하였다. 그리고 스테이터측 씰 링(22)은 그 내면이 열박음시 페이스 링(21)과 맞닿는 부위에 언더 컷(22c)을 형성하여 밀봉면의 편평도를 조절할 수 있게 한 것을 특징으로 한다.In the present invention, the mechanical face seal is largely divided into a rotor and a stator, and the rotor and the stator are configured by shrinking and assembling a face ring in the seal ring and the seal ring. The inner ring 21a is placed inside the face ring, and the thermal expansion coefficient of the inner ring 21a is larger than that of the seal ring 22 to reduce the flatness of the face ring sealing surface in a high pressure environment. And the stator-side seal ring 22 is characterized in that the inner surface is formed undercut (22c) in the portion in contact with the face ring 21 when the shrinkage to adjust the flatness of the sealing surface.

본 발명에 따른 미케니컬 페이스 씰 구조는 응력집중 현상이 생기지 아니하고 페이스 링에 접촉력이 고르게 분포하며 여러가지 온도, 압력환경 특히 고압하에서 밀봉면이 우수한 편평도를 유지, 조절할 수 있어 밀봉을 효과적으로 수행할 수 있는 것이다.The mechanical face seal structure according to the present invention does not generate stress concentration and evenly distributes the contact force on the face ring, and the sealing surface can be effectively maintained and adjusted under various temperature and pressure environments, especially under high pressure, so that sealing can be effectively performed. It is.

Description

고압용 미케니컬 페이스 씰 구조{Mechanical Face Seal Structure for High Pressure}Mechanical Face Seal Structure for High Pressure

본 발명은 원자로 냉각재 펌프, 발전기의 터빈등과 같은 펌프 축(pump shaft)의 밀봉을 위한 미케니컬 페이스 씰에 관한 것으로 고압에서 밀봉을 효과적으로 할 수 있는 미케니컬 페이스 씰에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mechanical face seal for sealing a pump shaft such as a reactor coolant pump, a turbine of a generator, and the like, and a mechanical face seal capable of sealing effectively at high pressure.

미케니컬 페이스 씰은 회전자(rotor)와 고정자(stator)의 페이스 링이 면접촉하여 생기는 유막에 의하여 밀봉역할을 수행한다.The mechanical face seal performs a sealing role by an oil film generated by the surface contact between the rotor and the stator.

미케니컬 페이스 씰(Mechanical face seal)은 회전축의 유체의 누설방지에 절대적으로 필요한 장치이며 씰 페이스(Seal face)의 윤활은 자체적으로 형성되는 유체막(1∼3㎛)에 의해 이루어진다.A mechanical face seal is an absolutely necessary device for preventing leakage of fluid on a rotating shaft, and lubrication of the seal face is performed by a fluid film (1 to 3 μm) formed by itself.

미케니컬 페이스 씰의 장점으로는 (1) 눈에 보이는 정도의 누설이 방지되고, (2) 샤프트의 마모가 없으며, (3) 모든 마모현상은 밀봉면에서만 발생하며, (4) 유체의 압력에 의해 마모되는 부분만큼 자동으로 보상이 이루어져 밀봉이 지속되는 점이다.Advantages of mechanical face seals include: (1) prevention of visible leakage, (2) no abrasion of the shaft, (3) all wear occurs only on the sealing surface, and (4) fluid pressure. It is automatically compensated as much as the parts worn by the seal and the sealing is continued.

이러한 미케니컬 씰의 구성은 (1) 로터(Rotor), (2) 스테이터(Stator) (3) 스프링(또는 벨로우즈) (4) 오링(O-ring) (5) 스프링 홀더(Spring holder) (6) 하우징(Housing)등으로 구성된다.These mechanical seals consist of (1) rotors, (2) stators, (3) springs (or bellows), (4) O-rings, (5) spring holders ( 6) It consists of housing, etc.

밀봉면(Seal face)은 가동 중에 자연적인 유체막의 형성이 불가능한 경우에는 인위적인 유체의 막을 형성시켜 주어야 하고, 밀봉면에 의한 누설량은 밀봉면의 재질, 유체의 점도, 비중, 압력차, 축의 크기, 회전속도 등에 따라 달라지나 통상 밀봉면의 편평도가 3Band(0.9μm)이하를 유지하면 시각적인 누설은 방지된다.The seal face should form an artificial fluid film when it is impossible to form a natural fluid film during operation.The amount of leakage by the seal face depends on the material of the seal surface, the viscosity of the fluid, the specific gravity, the pressure difference, the size of the shaft, Depending on the rotational speed, etc., visual leakage is prevented when the flatness of the sealing surface is generally 3Band (0.9μm) or less.

또, 고정자, 회전자의 페이스 링 사이에 형성되는 유체의 윤활막을 유지하기 위하여는 밀봉면 주변의 온도를 유체의 기포발생 온도 이하로 유지시켜는 것이 바람직하며 밀봉면에서의 발열량은 씰 페이스(Seal face) 접촉과 압력에 비례하며 발열량은 페이스링과 유체로 전도된다. 밀봉의 실패는 씰 페이스의 유막이 제대로 형성되지 않을 때 발생한다.In addition, in order to maintain the lubricating film of the fluid formed between the stator and the face ring of the rotor, it is preferable to keep the temperature around the sealing surface below the bubble generation temperature of the fluid, and the amount of heat generated at the sealing surface is sealed face (Seal). face) It is proportional to contact and pressure, and heat is conducted to face ring and fluid. Failure to seal occurs when the oil film on the seal face is not properly formed.

밀봉면(Seal face)은 가동 중에 자연적인 유체막의 형성이 불가능한 경우에는 인위적인 유체의 막을 형성시켜 주어야 하고, 밀봉면에 의한 누설량은 밀봉면의 재질, 유체의 점도, 비중, 압력차, 축의 크기, 회전속도 등에 따라 달라지나 통상 밀봉면의 편평도가 3Band(0.9μm)이하를 유지하면 시각적인 누설은 방지된다.The seal face should form an artificial fluid film when it is impossible to form a natural fluid film during operation.The amount of leakage by the seal face depends on the material of the seal surface, the viscosity of the fluid, the specific gravity, the pressure difference, the size of the shaft, Depending on the rotational speed, etc., visual leakage is prevented when the flatness of the sealing surface is generally 3Band (0.9μm) or less.

또, 고정자, 회전자의 페이스 링 사이에 형성되는 유체의 윤활막을 유지하기 위하여는 밀봉면 주변의 온도를 유체의 기포발생 온도 이하로 유지시켜는 것이 바람직하며 밀봉면에서의 발열량은 씰 페이스(Seal face) 접촉과 압력에 비례하며 발열량은 페이스 링과 유체로 전도된다. 밀봉의 실패는 씰 페이스의 유막이 제대로 형성되지 않을 때 발생한다.In addition, in order to maintain the lubricating film of the fluid formed between the stator and the face ring of the rotor, it is preferable to keep the temperature around the sealing surface below the bubble generation temperature of the fluid, and the amount of heat generated at the sealing surface is sealed face (Seal). face) It is proportional to the contact and pressure and the calorific value is conducted to the face ring and the fluid. Failure to seal occurs when the oil film on the seal face is not properly formed.

도1에 도시한 바와 같이 인용부호 11, 21은 로터측과 스테이터 측 페이스 링(Face Ring)이고, 12, 22는 씰 링(Seal Ring)이다. 페이스 링(22)들은 내마모성을 지녀야 하므로 텅스텐 카바이드(TC)나 실리콘 카바이드(SiC)와 같은 세라믹으로 되어 있다.As shown in Fig. 1, reference numerals 11 and 21 denote rotor faces and stator side face rings, and 12 and 22 denote seal rings. The face rings 22 are made of a ceramic such as tungsten carbide (TC) or silicon carbide (SiC) because they must be wear resistant.

이러한 세라믹은 가격이 고가이며 가공성이 좋지 않다. 그렇기 때문에 로터와 스테이터 모두 페이스 링을 씰링에 열박음하여 사용한다. 열박음이란 고온으로 가열하여 열에 의한 열팽창으로 인한 조립방법으로 삽입이 잘 되도록 충분히 가열하여야 한다.Such ceramics are expensive and have poor workability. For this reason, both rotors and stators are used with shrink face rings for sealing. Shrinkage should be heated to a high temperature and sufficiently heated so that it can be inserted well by the assembly method due to thermal expansion by heat.

씰 링(Seal Ring)의 재질은 대개 스테인레스 스틸(Stainless Steel)을 사용한다. 이러한 미케니컬 페이스 씰이 밀봉역할을 제대로 수행하기 위해서는 페이스 링 밀봉면의 편평도가 수마이크로미터 이내로 유지되어야 한다. 로터와 스테이터의 페이스 링과 씰 링은 열팽창계수가 서로 다르며 고온 고압의의 환경에서도 열박음이 풀리지 않도록 되어있다. 그리고 미케니컬 페이스 씰은 다양한 온도, 압력조건에서 사용되고 이에 따라 밀봉면에 변형이 생기기 때문에 주어진 온도, 압력조건에서 미케니컬 페이스 씰이 정상적으로 작동하도록 밀봉면의 편평도가 일정수준 이내로 유지되어야 한다.The seal ring is usually made of stainless steel. In order for this mechanical face seal to function properly, the flatness of the face ring sealing surface must be maintained within several micrometers. The face ring and seal ring of the rotor and stator have different coefficients of thermal expansion, and the shrinkage is not released even in the environment of high temperature and high pressure. Since the mechanical face seal is used in various temperature and pressure conditions, the sealing surface is deformed accordingly, so the flatness of the sealing surface must be maintained within a certain level so that the mechanical face seal can operate normally at a given temperature and pressure condition.

일반적으로 페이스 링의 밀봉면은 씰 링과의 결합전에 래핑가공을 한다. 그것은 결합한 후 보다 가공성이 좋고 효율적이기 때문이다. 그러나 열박음 후 페이스 링은 변형하여 편평도가 나빠진다. 그러므로 주기적으로 꺼내서 래핑가공을 유지 보수가 필요하며 마모량이 일정량 이상되면 교체하여야 한다.In general, the sealing surface of the face ring is wrapped before joining the seal ring. This is because it is more workable and efficient after bonding. After shrinkage, however, the face ring deforms, resulting in poor flatness. Therefore, it should be taken out periodically and the lapping process needs maintenance and should be replaced when the amount of wear is over a certain amount.

종래의 미케니컬 페이스 씰의 설계에서는 이러한 요구조건을 만족시키기 위하여 미합중국 특허 제3,765,689호(1973. 10. 16)도 2a의 22와 같이 페이스 링의 도심에 맞추어 씰 링에 언더 컷을 두었으나 열박음시 도 2b의 ⓐ지점에서 선접촉하게 되어 응력집중이 발생된다.In the conventional mechanical face seal design, in order to satisfy this requirement, U.S. Patent No. 3,765,689 (October 16, 1973) also shows an undercut on the seal ring in accordance with the center of the face ring as shown in 22 of 2a. At the time of immersion, line contact occurs at point ⓐ in FIG. 2B, and stress concentration occurs.

따라서, ⓐ부분에서 항복강도 이상의 큰 응력이 생기며 페이스 링 밀봉면의 거동에 영향을 미치게 된다. 그리고 도 2b 에서와 같이 래핑가공후에도 고온의 상태가 되면 페이스 링 밀봉면의 편평도가 커지게 된다. 또한, 도 2c는 미합중국 특허 4,261,581호에서는 또 다른 미케니컬 페이스 씰 구조를 제시하고 있는데 여기에서는 페이스 링의 아래부분에 생기는 마찰력의 영향을 없애기 위하여 인용부호 t와 같이 간극을 두었다.Therefore, a greater stress than the yield strength occurs at the part ⓐ, which affects the behavior of the face ring sealing surface. In addition, as shown in FIG. 2B, the flatness of the face ring sealing surface increases when the temperature becomes high even after lapping. In addition, Fig. 2c shows another mechanical face seal structure in US Pat. No. 4,261,581, in which a gap as indicated by reference numeral t is removed in order to eliminate the influence of frictional force occurring at the bottom of the face ring.

이 간극(t)은 고온의 환경에서는 문제가 없으나 도 2b에 도시된 바와 같이 작용하는 압력이 커지면 오히려 간극(t)으로 인해 도 2b와 같이 편평도가 커지게 된다. 그렇기 때문에 기존의 설계에서는 압력에 취약한 문제가 발생하게 되는 것이다.This gap t has no problem in a high temperature environment, but as the pressure acting as shown in FIG. 2B increases, the flatness becomes larger as shown in FIG. 2B due to the gap t. This creates a problem that is vulnerable to pressure in existing designs.

본 발명은 상기한 바와 같은 미케니컬 페이스 씰을 대체하고 취약점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 통상의 미케니컬 페이스 씰 구조에 있어 페이스링 안쪽에 이너 링(21a)을 두고 이너 링(21a)의 열팽창계수를 씰 링(22)보다 크게하여 열박음시와 고압의 환경에서 페이스 링 밀봉면의 편평도를 줄여주도록 하였다. 그리고 단부가 축방향으로 돌출된 스테이터측 씰 링(22)은 그 내면이 열박음시 페이스 링(21)과 맞닿는 부위에 언더 컷(22c)을 형성하여 밀봉면의 편평도를 조절할수 있게 한 미케니컬 페이스 씰 구조를 제공하는데 있다.The present invention was devised to replace the mechanical face seal as described above and to solve the weakness, and an object of the present invention is to place the inner ring 21a inside the face ring in a conventional mechanical face seal structure. The thermal expansion coefficient of the inner ring 21a was made larger than that of the seal ring 22 to reduce the flatness of the face ring sealing surface at the time of shrinkage and under high pressure. The stator side seal ring 22 whose end protrudes in the axial direction has an undercut 22c at a portion where the inner surface is in contact with the face ring 21 when shrinking, so that the flatness of the sealing surface can be adjusted. To provide a curl face seal structure.

본 발명에서의 미케니컬 페이스 씰은 크게 로터(rotor)와 스테이터(stator)로 나뉘는데 로터와 스테이터는 반경방향으로 열박음하는 씰링과 씰링내에 페이스 링을 열박음 조립하는 방식으로 구성되며, 페이스 링(21) 안쪽에 이너 링(21a)을 두어 보강하였는데 이는 고압의 환경에서 페이스 링이 보강되어 페이스 링 밀봉면의 변형중 축방향 성분을 선택적으로 막아주는 역할을 한다. 그리고 이너 링(21a)은 씰 링(22)보다 열팽창계수가 큰 재료를 사용하는데 이는 고압의 환경에서 온도변화에 따라 씰 링(22)에 의한 페이스 링 밀봉면의 변형을 이너 링에 의해 상쇄시켜 페이스 링 밀봉면의 편평도를 유지시켜주며 응력의 집중을 방지할수 있는것을 특징으로 한다.Mechanical face seal in the present invention is divided into a rotor (rotor) and a stator (rotor) and the stator (rotor and stator) is composed of a radial shrinkage sealing and shrinking assembling the face ring in the sealing, face ring (21) An inner ring 21a is provided inside to reinforce the face ring in a high pressure environment, thereby selectively preventing the axial component during deformation of the face ring sealing surface. The inner ring 21a uses a material having a larger coefficient of thermal expansion than the seal ring 22, which cancels the deformation of the face ring sealing surface by the seal ring 22 by the inner ring in response to a change in temperature in a high pressure environment. It maintains the flatness of the face ring sealing surface and is characterized in that it can prevent the concentration of stress.

그리고 상기 페이스 링의 밀봉면은 다양한 온도 압력조건에서 변형되어지는데 이에 따른 변형량의 보상을 위해 씰 링이 페이스 링과 접하는 부위에 언더 컷(22c)를 형성한다. 상기한 언더 컷은 이너 링을 사용했을때 페이스 링의 밀봉면이 원하는 편평도를 갖지 못하는 경우에 언더 컷을 추가하여 페이스 링의 밀봉면이 주어진 온도 압력조건 특히 고압에서 원하는 편평도를 유지할수 있게 하는 것이다.In addition, the sealing surface of the face ring is deformed under various temperature and pressure conditions, so that an undercut 22c is formed at a portion where the seal ring contacts the face ring to compensate for the deformation amount. The above undercut is to add an undercut when the inner ring does not have the desired flatness of the face ring so that the face of the face ring can maintain the desired flatness at a given temperature and pressure conditions, especially at high pressure. .

도 1은 일반적인 펌프와 같은 장치에서 미케니컬 페이스 씰을 도시한 요부 단면도,1 is a cross-sectional view showing main parts of a mechanical face seal in a device such as a general pump;

도 2a내지 도 2c는 종래의 미케니컬 페이스 씰의 열팽창에 의한 변형예를 보여주는 요부 단면도,2a to 2c is a sectional view of the main portion showing a modification by the thermal expansion of the conventional mechanical face seal,

도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 미케니컬 페이스 씰의 실시예를 도시한 요부 단면도,3a to 3c is a cross-sectional view of the main portion showing an embodiment of the mechanical face seal according to the present invention,

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10:로터 축 20:스테이터측 하우징10: rotor shaft 20: stator side housing

11:로터쪽 페이스 링 21:스테이터쪽 페이스 링11: Rotor side face ring 21: Stator side face ring

12:로터측 씰링 22:스테이터측 씰링12: Rotor side sealing 22: Stator side sealing

21a:이너링 22c:언더 컷21a: inner ring 22c: undercut

이하, 본 발명에 따른 미케니컬 페이스 씰 구조를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the mechanical face seal structure according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 3a 내지 도 3b에 도시된 바와 같이 상기한 바와 같이 조립된 페이스 링(21)과 스테이터쪽 씰 링(22)는 각각 열박음으로 조립되어진다. 그리고 페이스 링(11,21)에 의해 생기는 밀봉면의 평활도는 전술한 바와 같은 표면의 편평도의 범위내로 설계되어진다.As shown in Figs. 3A to 3B, the face ring 21 and the stator side seal ring 22 assembled as described above are assembled by shrink fit, respectively. And the smoothness of the sealing surface produced by the face rings 11 and 21 is designed in the range of the flatness of the surface as mentioned above.

특히 본 발명에서는 스테이터쪽의 페이스 링(21)과 씰 링(22)에 이너 링(21c)을 추가하여 보강하였는데 이는 고압에서 페이스 링 밀봉면의 편평도를 유지하기 위함이며 이너 링의 재질은 열팽창계수가 씰 링보다 큰재료를 사용하여 열박음 조립한다.In particular, in the present invention, the inner ring 21c is added to the face ring 21 and the seal ring 22 on the stator side to reinforce it, to maintain the flatness of the face ring sealing surface at high pressure, and the inner ring material has a coefficient of thermal expansion. Assemble shrink fit using material larger than seal ring.

상기한 이너 링(21a) 및 씰 링(22)는 열팽창계수가 달리하는 것으로, 이너 링과 씰 링의 재질은 녹을 방지하는 스테인레스 스틸이 바람직하며 이너 링의 열팽창계수를 씰 링보다 1∼3배 크게하여 사용한다.The inner ring 21a and the seal ring 22 have different coefficients of thermal expansion, and the material of the inner ring and the seal ring is preferably stainless steel to prevent rust, and the coefficient of thermal expansion of the inner ring is 1 to 3 times higher than that of the seal ring. Use it loudly.

따라서, 이너링(21a)을 보다 큰 열팽창계수를 갖는 재질로 열박음하여 고온에 따른 페이스 링의 열변형을 억제시켜 밀봉면의 편평도를 유지하는데 도움이 되도록 하였고, 고압의 상황에서는 씰 링(22)과 이너 링의 두께를 두껍게 하여 고압에 따른 밀봉면의 변형을 방지되도록 한다.Therefore, the inner ring 21a is shrinked with a material having a larger coefficient of thermal expansion to suppress thermal deformation of the face ring due to high temperature, thereby helping to maintain the flatness of the sealing surface. ) And the thickness of the inner ring is thickened to prevent deformation of the sealing surface due to high pressure.

다시 말해서, 로터의 축이 회전하면 고온의 유체가 유입되면서 상기한 페이스 링(22)과 씰 링(22)과의 밀봉면에서 유막이 형성되어 밀봉작용하고 고온 유체에 의해 페이스 링(21), 이너 링(21c), 씰 링(22)이 열팽창되게 된다.In other words, when the shaft of the rotor rotates, a high temperature fluid flows in, and an oil film is formed on the sealing surface between the face ring 22 and the seal ring 22 to seal and act as a face ring 21 by the hot fluid. The inner ring 21c and the seal ring 22 are thermally expanded.

따라서, 씰 링(22)과 페이스 링(21)은 열팽창에 의해 변형이 일어나게 되게 되지만 이너 링에 의해 페이스 링의 밀봉면의 열변형이 상쇄되어 진다. 결국, 이너 링은 열박음 조립시 면접촉이 점접촉이 되어지는 것을 방지하고 고압의 환경에서도 이너 링(21c)과 씰 링(22)이 변형되었을 때에도 페이스 링의 어느 한 곳에 응력이 집중되는 것을 막아 고르게 분포되도록 하는 작용을 하게 된다.Therefore, the seal ring 22 and the face ring 21 are deformed by thermal expansion, but the inner ring cancels the heat deformation of the sealing surface of the face ring. As a result, the inner ring prevents the surface contact from being in point contact during shrink fit assembly, and the stress is concentrated in one of the face rings even when the inner ring 21c and the seal ring 22 are deformed even under high pressure. It acts to prevent even distribution.

씰 링에는 페이스 링과 맞닿는 곳에 언더 컷(22c)이 형성되어 있는데, 이 언더 컷(22c)는 씰 링(22)의 열팽창, 압력에 따라 페이스 링에 주게 되는 변형치를 고려하여 이를 페이스 링 밀봉면의 변형을 조절할수 있는 즉, 변형유격을 갖도록 한 것이다.The undercut 22c is formed in the seal ring in contact with the face ring. The undercut 22c considers the deformation value applied to the face ring according to the thermal expansion and pressure of the seal ring 22, and thus the face cut sealing surface. It is possible to control the deformation of, that is to have a deformation play.

이너 링을 사용하여 밀봉면의 변형을 최대한 억제되도록 하여 그 편평도를 줄여주는데 언더 컷을 추가로 사용하여 효과적으로 편평도를 유지하게 된 것이다. 언더 컷은 0.2L∼0.8L의 범위에서 사용한다. 다시 말해서 언더 컷(22c)은 이너링을 사용할 때 고압의 환경에서 온도변화에 따른 밀봉면 편평도의 변형 유연성을 제공하여 주는것이다.The inner ring is used to minimize the deformation of the sealing surface to reduce the flatness, and the undercut is additionally used to effectively maintain the flatness. The undercut is used in the range of 0.2L to 0.8L. In other words, the undercut 22c provides the flexibility of deformation of the sealing surface flatness according to the temperature change in the high pressure environment when the inner ring is used.

따라서, 이너링(21a) 및 언더 컷(22c)에 의해 다양한 온도, 압력조건 특히 고압에서의 밀봉면의 편평도를 유지하게 되는 것이다.Therefore, the inner ring 21a and the undercut 22c maintain the flatness of the sealing surface at various temperatures and pressure conditions, particularly at high pressure.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 미케니컬 페이스 씰 구조는 응력집중 현상이 생기지 아니하고 페이스링에 접촉력이 고르게 분포하며 특히 고압하에서 밀봉면이 우수한 편평도를 유지, 조절할수 있어 밀봉을 효과적으로 수행할 수 있는 것이다.As described above, the mechanical face seal structure according to the present invention has no stress concentration phenomenon and evenly distributes the contact force on the face ring, and the sealing surface can be effectively maintained and adjusted under high pressure, so that sealing can be effectively performed. It is.

Claims (4)

미케니컬 페이스 씰의 스테이터는 씰 링(22)과 상기 씰 링(22)내에 열박음되는 페이스 링(21)과;The stator of the mechanical face seal includes a seal ring 22 and a face ring 21 which is shrinked in the seal ring 22; 상기 씰 링(22)보다 열팽창계수가 1∼3배 더 큰 이너 링(21a)을 형성하여 고온 특히 고압에서 페이스 링(21) 밀봉면의 변형을 감소시키고, 상기 페이스 링(21)과 맞닿는 상기 씰 링(22)의 일측에 언더 컷(22c)을 두어 상기 페이스 링(21) 밀봉면의 편평도를 유지, 조절할수 있도록 한 것을 특징으로 하는 미케니컬 페이스 씰 구조The inner ring 21a having a coefficient of thermal expansion 1 to 3 times larger than that of the seal ring 22 is formed to reduce deformation of the face ring 21 sealing surface at high temperature, especially at high pressure, and to contact the face ring 21. Mechanical face seal structure, characterized in that undercut (22c) on one side of the seal ring 22 to maintain and adjust the flatness of the face ring 21 sealing surface 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 씰 링(22)의 언더 컷(22c)의 깊이를 0.2L∼0.8L으로 한 것을 특징으로 하는 미케니컬 페이스 씰 구조.The mechanical face seal structure according to claim 1, wherein the depth of the undercut (22c) of the seal ring (22c) is 0.2L to 0.8L.
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